Эффективное программирование сокращает наладку и затраты на инструменты в Jaktool LLC

В Jaktool LLC (Кранбери, штат Нью-Джерси), команда юных любознательных инженеров вкладывает время в изучение полного потенциала своего производственного софта и станков, чтобы браться за сложные работы, которые никто другой не хочет. Используя ПО Mastercam CAD/CAM для программирования от CNC Software Inc. (Толланд, Коннектикут), Jaktool способен экономить время наладки и затраты на инструменты, и сокращать цикловые времена, доставляя исключительный клиентский сервис разнообразному сечению отраслей.

Компания высокоточных прототипных технологий, Jaktool специализируется на аналитических услугах, разработке производственных процессов и прототипном производстве для обороны, медицины, лабораторий и промышленных рынков, работая практически с каждым типом материала от пластиков до высоконикелевых сплавов, титана и нержавейки. Около 50% их работы — для военных — поддержка прототипных систем оружия и баллистических аппаратных компонентов для воздушных, наземных и подводных приложений.

Детали могут быть такими маленькими, как 0,040 дюйма (1 мм) заклепки для аэрокосмического приложения или такими большими, как 18 дюймов (457 мм) в диаметре для подводных приложений. Прототипные объемы идут от одной до 5000 деталей, со средним 50 деталей. В цеху примерно 65-70% их работы — токарные; баланс — фрезерные. Работа выполняется на двухосевых ЧПУ-токарных, пятиосевых двухшпиндельных токарных и трех- до пятиосевых фрезерных станках.

Каждый из 10 механических и электрических инженеров Jaktool способен привести детали от чертежа до готового продукта, по словам Райана Холливуда, менеджера по производственной инженерии: «Это не типичный цех, где у нас два программиста и мы передаем остальное операторам станков. Все парни, которые делают детали, — те же парни, программирующие детали. У каждого есть владение деталью, следуя ей через каждый производственный процесс — токарную, шлифовку, заточку, нарезание резьбы и все остальное до окончания детали. Потому что каждый носит много шляп, включая запуск двух станков одновременно, нам нужно двигать продукт через цех быстро и эффективно, чтобы все могли запускать свои работы», — сказал Холливуд.

CNC Software, через свою сеть реселлеров, был ценным ресурсом для обучения сотрудников Jaktool, которые в основном самообучились через опыт, мануалы Mastercam и форумы, которые они посещают. Цех был бета-сайтом для Mastercam 2017, где, через пробу и ошибку, сотрудники смогли открыть его новые мощные функции программирования. Первый раз, когда новая функция внедрялась, например, это занимало примерно в полтора раза больше, чем обычно занимало программирование детали. Однако ко второй попытке команда сократила около 25% циклического времени, за которым последовало сокращение 25% времени наладки.

Jaktool поддерживает сильную и вознаграждающую программу стажировки. Основанные на их сильных сторонах, интересах и готовности вкладывать время, стажеры поощряются идти за пределами нажатия кнопок и завершения задач. Пока оба играют важную роль в обучении и оценке производственных процессов, истинная ценность стажера как будущего инженера обнаруживается, когда он становится решателем проблем. Кевин Чжэн, который является стажером и специализируется на электроинженерии, типичен. Он постоянно исследует разные способы программирования траекторий инструмента, чтобы выжать максимум из станков. И не мешает то, что он действительно любит делать стружку.

Когда в цеху, Чжэн посвящен полному времени фрезерным операциям. Он предпочитает проекты, которые не повторяются, которые вызывают его исследовать многие функции Mastercam. Когда старшекурсник начал свою стажировку, Jaktool делал четырехосевые работы, идеальные для поверхностной обработки. Когда Холливуд отпустил Чжэна на софт, они узнали больше функций, позволяя им браться за более сложные работы с использованием четырехосевых станков.

Ранее четырехосевое позиционирование программировалось вручную. Ранний проект включал дизайн детали с особенностями в радиальном паттерне, требующим четырехосевую обработку. Используя функцию Transform Mastercam, Чжэн смог взять существующие траектории инструмента и транслировать, вращать или зеркалить их для обработки множественных деталей (или отверстий), которые были точно одинаковы. «Мы могли положить эту деталь в тиски с четырьмя или пятью разными операциями, но мы хотели увидеть, как мы могли сделать это за одну операцию в четвертой оси. Мы сделали это, создав плоскости для резания для каждого угла. На программирование детали уходит больше времени, но конечный результат — более точная деталь, потому что она не переустанавливается несколько раз», — сказал Чжэн.

По словам Холливуда, Mastercam 2017 делает легче переход от их софта дизайна Solidworks к Mastercam, когда деталь нуждается в программировании от тела. Более того, когда деталь спроектирована в Solidworks и деталь нуждается в компенсации во время производства, деталь перерисовывается в Mastercam.

«Эта возможность особенно полезна при выполнении работ для армии США из-за формата, в котором мы получаем заказы», — сказал Холливуд. «Когда мы создаем каркас из их IGES или их тела, нам иногда нужно перерисовать его для оптимизации траекторий инструмента. Для токарных и фрезерных, мы перерисовываем многие детали за исключением очень сложных деталей. В этом случае IGES импортируется в САПР/КАМ софт и координаты сбрасываются в правильные плоскости, так что оси XYZ находятся в правильном месте».

Технология Dynamic Motion Mastercam считается сыгравшей главную роль в способности Jaktool резко сократить производственное время. «Когда речь идет о фрезеровке, каждая программа, которую я пишу, имеет некоторое Dynamic Motion в ней, потому что я выяснил, что это намного легче удалять материал», — сказал Чжэн. Он выбирает материал, затем каркас, инструмент и шаг, и программирует это в высокоскоростную траекторию инструмента, часто создавая сложные геометрии и черновые операции одновременно. Dynamic Motion удаляет материал быстро благодаря проприетарным алгоритмам в софте, которые интеллектуально чувствуют изменения в материале, позволяя инструменту оставаться в постоянном контакте с материалом с малыми или нулевыми шагами. Потому что инструмент постоянно зацеплен с материалом, происходит меньше поломок инструментов.

«Я научился делать вещи без Dynamic, а потом, когда мы начали использовать технологию, она сократила цикловые времена вдвое, когда дело доходило до черновых повторов. Она увеличила срок службы инструмента на 20-30%», — сказал Холливуд. Потому что Jaktool не делает одни и те же работы каждый день, высокие скорости, возможные с Dynamic Motion, дают команде средства выжать максимум из станков, одновременно оптимизируя весь производственный процесс. Например, у команды была повторяющаяся работа, требовавшая 910 деталей. Они знали, что это занимало 12-13 минут на запуск. Недавно они запрограммировали деталь с использованием двухшпиндельного станка, программируя его с левым и правым шпинделем в Mastercam, затем завершая передачу. Цикловое время сократилось на 20%. «В долгую, минуты складываются в дни, так что мы реализовали примерно неделю с половиной экономии времени», — сказал Холливуд.

Одна из более сложных работ, которую Jaktool принял, была для маленькой трубчатой формы с 120 радиальными карманами со тонкой стенкой. Все карманы должны были резаться вне оси, ставя фрезерную операцию примерно в час на деталь. По словам Холливуда, никто бы не взял работу. Молодая опытная команда котировала 50-60 минут на завершение, из-за ее непредсказуемости. Примерно за неделю до этого Чжэн научился использовать функцию Transform/Rotate софта, позволяя ему программировать семь или восемь карманов в ряд и примерно 24-36 угловых позиций, вместо 120 индивидуальных карманов вручную.

«Мне нужно было только запрограммировать это раз и установить повторение для ряда, и еще одно повторение для обхода всей детали», — сказал Чжэн. «Я сократил наше цикловое время до 15 минут и не сломал ни одного инструмента во всем прогоне». Примерно 200 фунтов (90 кг) материала было использовано, по словам Холливуда. Время наладки было в три-четыре раза дольше, чем программирование тел, но за счет использования всех функций Transform/Rotate, Jaktool смог сократить цикловое время до 25% от исходной котировки.

Жесткие допуски, требуемые военными спеками, создают особую сложность в токарных операциях. Многие работы — плюс-минус одна тысячная дюйма допуска, на деталях, измеряющих от 10 до 12 дюймов (254-305 мм) диаметром. Требования к финишу также строгие. «Там много науки за деталями, которые мы делаем. Это не просто стандартные детали с плюс-минус пять тысячных. Мы способны браться за много вызовов с разными деталями и, как команда, мы сгруппировались вместе, разобрали, решили проблемы и сделали эти детали, от которых другие цехи бы отстранились», — сказал Холливуд. «Софт помогает нам делать это».

Для получения дополнительной информации о Mastercam/CNC Software Inc. перейдите на www.mastercam.com, или позвоните 860-875-5006.